(57)【要約】  【課題】  入射光量の瞬間値に対応する値の電気信号を取得する固体撮像素子を備えた撮像装置であって、発光部の発光により被写体照度が変化する場合に良好な撮像データを得ることができる撮像装置を提供する。  【解決手段】  画素内の電荷転送スイッチ（不図示）を露光中にオンにした瞬間における入射光量に対応する値の電気信号を取得する固体撮像素子１０１と、フラッシュ発光を行う発光部１０９等の各ブロックを制御する全体制御部１０５とを備え、全体制御部１０５の制御により、露光中に発光部１０９によるフラッシュ発光を行い、発光部１０９によるフラッシュ発光中に固体撮像素子１０１が前記電荷転送スイッチをオンにすることを特徴とする撮像装置。【選択図】      図１
2006311160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素内の電荷転送スイッチを露光中にオンにした瞬間における入射光量に対応する値の電気信号を取得する固体撮像素子と、フラッシュ発光を行う発光部を制御する制御部とを備え、
露光中に前記発光部によるフラッシュ発光を行い、
前記発光部によるフラッシュ発光中に前記固体撮像素子が前記電荷転送スイッチをオンにすることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
入射光量が所定のレベル未満であるときは前記入射光量の積分値に対応する値の電気信号を取得し、入射光量が所定のレベル以上であるときは画素内の電荷転送スイッチを露光中にオンにした瞬間における入射光量に対応する値の電気信号を取得する固体撮像素子と、フラッシュ発光を行う発光部を制御する制御部とを備え、
露光期間の始期に前記発光部によるフラッシュ発光を行い、
前記発光部によるフラッシュ発光中に前記固体撮像素子が前記電荷転送スイッチを一時的にオンにし、
露光期間の終期に前記固体撮像素子が前記電荷転送スイッチを再度オンにすることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
入射光量が所定のレベル未満であるときは前記入射光量の積分値に対応する値の電気信号を取得し、入射光量が所定のレベル以上であるときは画素内の電荷転送スイッチを露光中にオンにした瞬間における入射光量に対応する値の電気信号を取得する固体撮像素子と、フラッシュ発光を行う発光部を制御する制御部とを備え、
露光期間の終期に前記発光部によるフラッシュ発光を行い、
前記発光部によるフラッシュ発光中に前記固体撮像素子が前記電荷転送スイッチをオンにすることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
入射光量の積分値に対応する値の電気信号を出力する固体撮像素子（例えば、特許文献１の第５図を参照）を備えた撮像装置は、固体撮像素子が入射光量の積分値に対応する値の電気信号を出力するため、露光期間の一部にのみ高輝度入射があった場合においても、被写体情報を撮像データとして出力することができる。したがって、入射光量の積分値に対応する値の電気信号を出力する固体撮像素子を備えた撮像装置においては、ストロボ撮影時などの被写体照度が変化する場合でも、露光期間の一部に高輝度入射が有れば良好な撮像データを得ることができる。
【特許文献１】特開２００２−７７７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、入射光量の瞬間値に対応する値の電気信号を出力する固体撮像素子（例えば、特許文献１の第００４８段落及び第３図を参照）を備えた撮像装置は、固体撮像素子が入射光量の瞬間値に対応する値の電気信号を出力するため、露光期間の一部にのみ高輝度入射があった場合は、被写体情報を撮像データとして出力することができないことがあった。したがって、入射光量の瞬間値に対応する値の電気信号を出力する固体撮像素子を備えた撮像装置においては、ストロボ撮影時などの被写体照度が変化する場合に露光期間の一部に高輝度入射が有るようにしても、必ずしも良好な撮像データを得ることができるとは限らなかった。
【０００４】
本発明は、上記の問題点に鑑み、入射光量の瞬間値に対応する値の電気信号を取得する固体撮像素子を備えた撮像装置であって、発光部の発光により被写体照度が変化する場合に良好な撮像データを得ることができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明に係る撮像装置は、画素内の電荷転送スイッチを露光中にオンにした瞬間における入射光量に対応する値の電気信号を取得する固体撮像素子と、フラッシュ発光を行う発光部を制御する制御部とを備え、露光中に前記発光部によるフラッシュ発光を行い、前記発光部によるフラッシュ発光中に前記固体撮像素子が前記電荷転送スイッチをオンにするようにしている。
【０００６】
このような構成によると、被写体にフラッシュ光が照射されている瞬間の撮像データを得ることができるので、発光部の発光により被写体照度が変化する場合でも良好な撮像データを得ることができる。
【０００７】
また、上記目的を達成するために本発明に係る撮像装置は、入射光量が所定のレベル未満であるときは前記入射光量の積分値に対応する値の電気信号を取得し、入射光量が所定のレベル以上であるときは画素内の電荷転送スイッチを露光中にオンにした瞬間における入射光量に対応する値の電気信号を取得する固体撮像素子と、フラッシュ発光を行う発光部を制御する制御部とを備え、露光期間の始期に前記発光部によるフラッシュ発光を行い、前記発光部によるフラッシュ発光中に前記固体撮像素子が前記電荷転送スイッチを一時的にオンにし、露光期間の終期に前記固体撮像素子が前記電荷転送スイッチを再度オンにするようにしている。
【０００８】
このような構成によると、先幕シンクロ撮影において良好な撮像データを得ることができる。
【０００９】
また、上記目的を達成するために本発明に係る撮像装置は、入射光量が所定のレベル未満であるときは前記入射光量の積分値に対応する値の電気信号を取得し、入射光量が所定のレベル以上であるときは画素内の電荷転送スイッチを露光中にオンにした瞬間における入射光量に対応する値の電気信号を取得する固体撮像素子と、フラッシュ発光を行う発光部を制御する制御部とを備え、露光期間の終期に前記発光部によるフラッシュ発光を行い、前記発光部によるフラッシュ発光中に前記固体撮像素子が前記電荷転送スイッチをオンにするようにしている。
【００１０】
このような構成によると、後幕シンクロ撮影において良好な撮像データを得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、入射光量の瞬間値に対応する値の電気信号を出力する固体撮像素子を備えた撮像装置であって、発光部の発光により被写体照度が変化する場合に良好な撮像データを得ることができる撮像装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜撮像装置の構成＞
まず、本発明に係る撮像装置について図１を参照して説明する。図１は、本発明に係る撮像装置の内部構成例を概略的に示すブロック図である。
【００１３】
図１に示す撮像装置は、複数のレンズから構成される光学系１００と、光学系１００を通じて入射される光の入射光量を電気信号に変換する固体撮像素子１０１と、固体撮像素子１０１から出力される電気信号を増幅する出力アンプ１０２と、出力アンプ１０２で増幅された電気信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路１０３と、ＡＤ変換回路１０３からのデジタル信号に対して最低レベルを設定する黒基準補正処理、自動露出制御（ＡＥ制御）やホワイトバランス処理（ＷＢ処理）を行うための評価値を検出するＡＥ・ＷＢ評価値検出処理、ＷＢ処理、色補間処理、色補正処理、階調変換処理、コアリング処理などの各種の信号処理を施すための信号処理回路１０４と、各ブロックの制御を行う全体制御部１０５と、信号処理回路１０４で信号処理が施されて得られた映像信号を記憶するメモリ１０６と、外部へ出力するためのインターフェース１０７と、光学系１００に備えられる絞りによる露光量を制御する絞り制御部１０８と、フラッシュ発光を行う発光部１０９と、光学系１００と固体撮像装置１０１との間に配置される機械的なメカシャッター１１０と、このメカシャッター１１０を制御するメカシャッター制御部１１１とを備える。なお、発光部１０９は撮像装置と別体としても構わない。
【００１４】
＜固体撮像素子の構成＞
次に、図１に示す撮像装置が具備する固体撮像素子１０１について、図２を参照して説明する。図２は、二次元のＣＭＯＳ型固体撮像素子である固体撮像素子１０１の一部の構成を概略的に示している。
【００１５】
図２において、Ｇ11〜Ｇmnは行列配置（マトリクス配置）された画素を示している。１は垂直走査回路であり、各画素に信号φＶを与える行（ライン）３−１、３−２、・・・、３−ｎを順次走査していく。２は水平走査回路であり、画素から出力信号線４−１、４−２、・・・、４−ｍに導出された光電変換信号を画素ごとに水平方向に順次読み出す。５は電源ラインである。各画素に対し、上記ライン３−１〜３−ｎや出力信号線４−１〜４−ｍ、電源ライン５だけでなく、他のライン（例えば、クロックラインやバイアス供給ライン等）も接続されるが、図２ではこれらについて省略する。
【００１６】
又、出力信号線４−１〜４−ｍのそれぞれには、定電流源６−１〜６−ｍが接続されるとともに、信号線４−１〜４−ｍのそれぞれを介して与えられる画素Ｇ11〜Ｇmnから与えられる映像信号とノイズ信号をサンプルホールドする選択回路７−１〜７−ｍが設けられる。そして、補正回路８に選択回路７−１〜７−ｍから映像信号及びノイズ信号が順に送出されると、この補正回路８で補正処理が行われて、ノイズ除去された映像信号が外部に出力される。尚、定電流源６−１〜６−ｍの一端に直流電圧ＶPSが印加される。
【００１７】
更に、垂直走査回路１及び水平走査回路２にはタイミングジェネレータ９が接続されており、タイミングジェネレータ９からの指示に基づいて垂直走査回路１、水平走査回路２、選択回路７−１〜７−ｍ、及び補正回路８がそれぞれ所定のタイミングで動作する。このタイミングジェネレータ９は、ＣＭＯＳプロセスにより画素部と同じチップ上に形成されていてもよい。又、図示しない、各部へ所定の電圧を供給する電圧制御部や電圧レギュレータが更に形成されていてもよい。そして、タイミングジェネレータ９や電圧制御部や電圧レギュレータなどを固体撮像素子１０１と別体としても構わない。
【００１８】
このような固体撮像素子１０１において、画素Ｇab（ａ：１≦ａ≦ｍの自然数、ｂ：１≦ｂ≦ｎの自然数）からの出力となる映像信号及びノイズ信号が、それぞれ、出力信号線４−ａを介して出力されるとともに、この出力信号線４−ａに接続された定電流源７−ａによって増幅される。そして、画素Ｇabから出力された映像信号及びノイズ信号が順番に選択回路７−ａに送出されるとともに、この選択回路７−ａにおいて、送出された映像信号及びノイズ信号がサンプルホールドされる。
【００１９】
その後、選択回路７−ａより、サンプルホールドされた映像信号が補正回路８に送出された後、同じくサンプルホールドされたノイズ信号が補正回路８に送出される。補正回路８では、選択回路７−ａより与えられた映像信号を、同じく選択回路７−ａより与えられたノイズ信号に基づいて補正処理して、ノイズ除去した映像信号を外部に出力する。尚、選択回路７−１〜７−ｍ及び補正回路８それぞれの構成の一例として、本出願人が特開平２００１−２２３９４８号公報において提示した構成などが挙げられる。又、選択回路７−１〜７−ｍの構成位置に、補正回路を設けるようにしても構わない。
【００２０】
＜画素の構成＞
次に、図２に示す固体撮像素子が具備する画素について、図３を参照して説明する。図３は、図２に示す固体撮像装置の画素の構成を示す回路図である。
【００２１】
図３に示す画素は、Ｐ型ウェル層又はＰ型サブストレートに対して、Ｐ型層１０とＮ型埋込層１１とから構成される埋込型フォトダイオードＰＤと、埋込型フォトダイオードＰＤが構成される領域に隣接する領域表面に絶縁膜１２を介して構成されたゲート電極１３を備える転送ゲートＴＧと、転送ゲートＴＧが構成される領域と隣接する領域に形成されるＮ型浮遊拡散層ＦＤと、を備える。
【００２２】
埋込型フォトダイオードＰＤにおいては、Ｎ型埋込層１１の表面に高濃度のＰ型層１０が形成される。又、Ｎ型埋込層１１とＮ型浮遊拡散層ＦＤと転送ゲートＴＧとによってＮチャネルのＭＯＳトランジスタＴ１が構成される。そして、このように埋込型フォトダイオードＰＤを画素内に構成することで、埋込型フォトダイオードＰＤを構成するＰ型層１０の表面における電位が、この埋込型フォトダイオードＰＤ周囲のＰ型層より成るチャンネルストッパ層と同一の電位に固定される。
【００２３】
更に、図３の画素は、Ｎ型浮遊拡散層ＦＤにソースが接続されるとともに直流電圧ＶPDがドレインに印加されたＮチャネルのＭＯＳトランジスタＴ２と、ＭＯＳトランジスタＴ２のソースにゲートが接続されるとともに直流電圧ＶPDがドレインに印加されたＮチャネルのＭＯＳトランジスタＴ３と、ＭＯＳトランジスタＴ３のソースにドレインが接続されるとともにソースに出力信号線４が接続されたＮチャネルのＭＯＳトランジスタＴ４と、を備える。更に、転送ゲートＴＧ及びＭＯＳトランジスタＴ２，Ｔ４のゲートそれぞれに、信号φＴＸ、φＲＳ、φＶそれぞれが与えられる。
【００２４】
＜第１の動作例＞
本発明に係る撮像装置における画素及び発光部の第１の動作例について、図４Ａ、図４Ｂ、及び図５Ａ〜図５Ｇを参照して説明する。第１の動作例はいわゆるストロボ撮影に関するものである。図４Ａは、第１の動作例におけるフラッシュ発光の状態及び各信号の状態を示すタイミングチャートである。又、図４Ｂは、各信号の状態を示すタイミングチャートである。又、図５Ａ〜図５Ｇは、画素における各チャンネルのポテンシャル状態を示す図である。
【００２５】
まず、図４Ａによって全画素を垂直ブランク期間で同時に撮像動作させる際の各信号の変遷について説明する。このとき、図４Ａにおける信号φＲＳ、φＴＸのタイミングを、固体撮像素子を構成する全画素に対して同一のタイミングとする。そして、まず、信号φＴＸの電圧値をＶＬとするとともに信号φＲＳをローとして、ＭＯＳトランジスタＴ１，Ｔ２をＯＦＦとするとともに、メカシャッター１１０を閉じた状態とする。その後、信号φＲＳをハイとしてＭＯＳトランジスタＴ２をＯＮとする。よって、図５Ａのように、ＭＯＳトランジスタＴ２のゲート領域で構成されるリセットゲートＲＧのポテンシャルを低くすることで、Ｎ型浮遊拡散層ＦＤのポテンシャルを初期化する。
【００２６】
その後、信号φＴＸの電圧値をＶＨに切り換えることで、図５Ｂのように転送ゲートＴＧのポテンシャルを低くして、埋込型フォトダイオードＰＤのポテンシャルを初期化する。このようにＮ型浮遊拡散層ＦＤ及び埋込型フォトダイオードＰＤそれぞれの初期化を行った後、信号φＴＸの電圧値をＶＭに切り換えて、埋込型フォトダイオードＰＤ、Ｎ型浮遊拡散層ＦＤ、転送ゲートＴＧ及びリセットゲートＲＧそれぞれのポテンシャル状態を図５Ｃのような関係にするとともにメカシャッター１１０を開く。このようにして、メカシャッター１１０を開いて固体撮像装置に外部から光を入射すると同時に、信号φＴＸの電圧値をＶＭに切り換えて埋込型フォトダイオードＰＤでの露光動作を開始する。
【００２７】
このようにして露光動作が開始されてから所定期間が経過すると、発光部１０９によるフラッシュ発光が開始される。フラッシュ発光中は、被写体の輝度が高く、埋込型フォトダイオードＰＤのポテンシャルが高くなって転送ゲートＴＧのポテンシャルとの差が閾値に近づくため、図５Ｄのように、転送ゲートＴＧを含むＭＯＳトランジスタＴ１がサブスレッショルド領域で動作し、電流が流れる。よって、埋込型フォトダイオードＰＤに現れるポテンシャルが光電変換で発生する電流の対数値に比例するように変化する。
【００２８】
そして、フラッシュ発光中に信号φＲＳをローとしてＭＯＳトランジスタＴ２をＯＦＦとして、図５ＥのようにリセットゲートＲＧのポテンシャルを高くする。更に、フラッシュ発光中に信号φＴＸの電圧値をＶＨとして、図５Ｆのように転送ゲートＴＧのポテンシャルを低くする。よって、埋込型フォトダイオードＰＤに蓄積された光電荷がＮ型浮遊拡散層ＦＤに転移し、Ｎ型浮遊拡散層ＦＤのポテンシャルが、フラッシュ発光中にＭＯＳトランジスタＴ１がＯＮになる瞬間の入射光量に応じたポテンシャルに変化する。このように、フラッシュ発光中にＭＯＳトランジスタＴ１をオンにすることによって、被写体にストロボ光が照射されている瞬間の撮像データを得ることができる。
【００２９】
そして、フラッシュ発光の終了と同時にメカシャッター１１０を閉じて固体撮像装置に光が入射しないように遮光し、それとともに信号φＴＸの電圧値をＶＬとすることで図５Ｇのように転送ゲートＴＧのポテンシャルを高くして、Ｎ型浮遊拡散層ＦＤに埋込型フォトダイオードＰＤにおけるポテンシャルを保持させる。
【００３０】
このようにして、垂直ブランク期間で全画素の撮像動作が行われ、図５Ｇのようにフラッシュ発光中にＭＯＳトランジスタＴ１がＯＮになる瞬間の入射光量に応じたポテンシャルがＮ型浮遊拡散層ＦＤに保持されると、固体撮像装置の各行毎に与える信号φＲＳ、φＶを水平ブランク期間毎に図４Ｂのように変遷することで、映像信号とノイズ信号が各行毎に順次出力される。尚、この映像信号及びノイズ信号の読み出しを行うとき、信号φＴＸの電圧値はＶＬのままである。このとき、まず、ハイとなるパルス信号φＶをＭＯＳトランジスタＴ４のゲートに与えて映像信号を出力する。そして、信号φＲＳをハイとしてＮ型浮遊拡散層ＦＤのポテンシャルを初期化した後、再びハイとなるパルス信号φＶをＭＯＳトランジスタＴ４のゲートに与えてノイズ信号を出力する。
【００３１】
＜第２の動作例＞
本発明に係る撮像装置における画素及び発光部の第２の動作例について、図４Ｃ、図５Ｆ、図５Ｈ、及び図５Ｉを参照して説明する。第２の動作例は夜景をバックした人物撮影などに用いるスローシンクロモードに関連するものであり、露光期間の始期にメカシャッターの先幕が動き始める時にストロボ光を照射する先幕シンクロに関するものである。図４Ｃは、露光の状態、フラッシュ発光の状態、及び各信号の状態を示すタイミングチャートである。又、図５Ｈ及び図５Ｉは、画素における各チャンネルのポテンシャル状態を示す図である。
【００３２】
図４Ｃにおける信号φＲＳ、φＴＸのタイミングを、固体撮像素子を構成する全画素に対して同一のタイミングとする。図４Ｃから明らかなように露光動作開始までの動作は第１の動作例と同様であるので、説明を省略する。メカシャッター１１０を開いて固体撮像装置に外部から光を入射することによって露光動作が開始されると同時に、発光部１０９によるフラッシュ発光が開始される。また、露光動作が開始されると同時に、信号φＴＸの電圧値をＶＭに切り換え、埋込型フォトダイオードＰＤ、Ｎ型浮遊拡散層ＦＤ、転送ゲートＴＧ及びリセットゲートＲＧそれぞれのポテンシャル状態を図５Ｈのような関係にする。
【００３３】
フラッシュ発光中は、被写体の輝度が高く、埋込型フォトダイオードＰＤのポテンシャルが高くなって転送ゲートＴＧのポテンシャルとの差が閾値に近づくため、転送ゲートＴＧを含むＭＯＳトランジスタＴ１がサブスレッショルド領域で動作し、電流が流れる。よって、埋込型フォトダイオードＰＤに現れるポテンシャルが光電変換で発生する電流の対数値に比例するように変化する。
【００３４】
そして、フラッシュ発光中に信号φＲＳをローとしてＭＯＳトランジスタＴ２をＯＦＦとした後、信号φＴＸの電圧値をＶＨとして、図５Ｆのように転送ゲートＴＧのポテンシャルを低くして１回目の電荷転送を行う。１回目の電荷転送により、埋込型フォトダイオードＰＤに蓄積された光電荷がＮ型浮遊拡散層ＦＤに転移し、Ｎ型浮遊拡散層ＦＤのポテンシャルが、フラッシュ発光中にＭＯＳトランジスタＴ１がＯＮになる瞬間の入射光量に応じたポテンシャルに変化する。よって、１回目の電荷転送により転送された信号電荷がＮ型浮遊拡散層ＦＤで保持される。又、１回目の電荷転送によって、埋込型フォトダイオードＰＤは電荷が空の状態にリセットされる。
【００３５】
そして、フラッシュ発光終了と同時に信号φＴＸの電圧値をＶＭとする。フラッシュ発光終了後は、被写体の輝度が低くなり、図５Ｉのように埋込型フォトダイオードＰＤに蓄積された光電荷量に応じてポテンシャルが高くなる。即ち、埋込型フォトダイオードＰＤに現れるポテンシャルが、フラッシュ発光終了後の入射光量の積分値に対して線形的に比例した値となる。
【００３６】
その後、信号φＴＸの電圧値をＶＨとして、転送ゲートＴＧのポテンシャルを低くして２回目の電荷転送を行う。２回目に転送される信号電荷は１回目に転送されて保持されている信号電荷に追加される形でＮ型浮遊拡散層ＦＤにおいて保持される。そして、メカシャッター１１０を閉じて固体撮像装置に光が入射しないように遮光し、それとともに信号φＴＸの電圧値をＶＬとして露光を終了する。その後の映像信号とノイズ信号の出力動作は第１の動作例と同様であるので、説明を省略する。
【００３７】
上述した第２の動作例により、先幕シンクロにおいて良好な撮像データを得ることができる。
【００３８】
＜第３の動作例＞
本発明に係る撮像装置における画素及び発光部の第３の動作例について、図４Ｄ、図５Ｅ、図５Ｋ、図５Ｊを参照して説明する。第３の動作例は夜景をバックした人物撮影などに用いるスローシンクロモードに関連するものであり、露光期間の終期にメカシャッターの後幕が閉じる瞬間にストロボ光を照射する後幕シンクロに関するものである。図４Ｄは、露光の状態、フラッシュ発光の状態、及び各信号の状態を示すタイミングチャートである。又、図５Ｋ及び図５Ｊは、画素における各チャンネルのポテンシャル状態を示す図である。
【００３９】
図４Ｄにおける信号φＲＳ、φＴＸのタイミングを、固体撮像素子を構成する全画素に対して同一のタイミングとする。図４Ｄから明らかなように露光動作開始までの動作は第１の動作例と同様であるので、説明を省略する。メカシャッター１１０を開いて固体撮像装置に外部から光を入射することによって露光動作が開始されると同時に、信号φＴＸの電圧値をＶＭに切り換え、信号φＲＳをローとしてＭＯＳトランジスタＴ２をＯＦＦとし、埋込型フォトダイオードＰＤ、Ｎ型浮遊拡散層ＦＤ、転送ゲートＴＧ及びリセットゲートＲＧそれぞれのポテンシャル状態を図５Ｋのような関係にする。
【００４０】
その後フラッシュ発光が開始されるまでは、被写体の輝度が低いため、図５Ｊのように埋込型フォトダイオードＰＤに蓄積された光電荷量に応じてポテンシャルが高くなる。即ち、埋込型フォトダイオードＰＤに現れるポテンシャルが、露光開始後の入射光量の積分値に対して線形的に比例した値となる。
【００４１】
そして、露光期間の終期においてフラッシュ発光が行われる。フラッシュ発光中は、被写体の輝度が高く、埋込型フォトダイオードＰＤのポテンシャルが高くなって転送ゲートＴＧのポテンシャルとの差が閾値に近づくため、転送ゲートＴＧを含むＭＯＳトランジスタＴ１がサブスレッショルド領域で動作し、電流が流れる。よって、埋込型フォトダイオードＰＤに現れるポテンシャルが光電変換で発生する電流の対数値に比例するように変化する。したがって、埋込型フォトダイオードＰＤに現れるポテンシャルは、露光開始後からフラッシュ発光開始前までの入射光量の積分値に対して線形的に比例した値に、入射光量の瞬間値に対して対数的に比例した値を追加した形になる。
【００４２】
そして、フラッシュ発光中に信号φＴＸの電圧値をＶＨとして、図５Ｆのように転送ゲートＴＧのポテンシャルを低くして電荷転送を行う。この電荷転送により、埋込型フォトダイオードＰＤに蓄積された光電荷がＮ型浮遊拡散層ＦＤに転移し、電荷転送により転送された信号電荷がＮ型浮遊拡散層ＦＤで保持される。したがって、Ｎ型浮遊拡散層ＦＤに現れるポテンシャルは、露光開始後からフラッシュ発光開始前までの入射光量の積分値に対して線形的に比例した値に、フラッシュ発光中にＭＯＳトランジスタＴ１がＯＮになる瞬間の入射光量に対して対数的に比例した値を加えた形になる。
【００４３】
そして、メカシャッター１１０を閉じて固体撮像装置に光が入射しないように遮光し、それとともに信号φＴＸの電圧値をＶＬとして露光を終了する。また、露光終了と同時にフラッシュ発光を終了する。その後の映像信号とノイズ信号の出力動作は第１の動作例と同様であるので、説明を省略する。
【００４４】
上述した第３の動作例により、後幕シンクロにおいて良好な撮像データを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】は、本発明に係る撮像装置の内部構成例を概略的に示すブロック図である。
【図２】は、図１に示す撮像装置が具備する固体撮像素子の一部の構成を概略的に示す図である。
【図３】は、図２に示す固体撮像装置の画素の構成を示す回路図である。
【図４Ａ】は、第１の動作例におけるフラッシュ発光の状態及び各信号の状態を示すタイミングチャート図である。
【図４Ｂ】は、各信号の状態を示すタイミングチャート図である。
【図４Ｃ】は、第２の動作例における露光の状態、フラッシュ発光の状態、及び各信号の状態を示すタイミングチャート図である。
【図４Ｄ】は、第３の動作例における露光の状態、フラッシュ発光の状態、及び各信号の状態を示すタイミングチャート図である。
【図５Ａ】〜
【図５Ｋ】は、画素における各チャンネルのポテンシャル状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０１    固体撮像素子
１０５    全体制御部
１０９    発光部
ＦＤ    Ｎ型浮遊拡散層
ＰＤ    埋込型フォトダイオード
Ｔ１〜Ｔ４    ＭＯＳトランジスタ
ＴＧ    転送ゲート
【図１】
2006311160.tif 000003
【図２】
2006311160.tif 000004
【図３】
2006311160.tif 000005
【図４Ａ】
2006311160.tif 000006
【図４Ｂ】
2006311160.tif 000007
【図４Ｃ】
2006311160.tif 000008
【図４Ｄ】
2006311160.tif 000009
【図５Ａ】
2006311160.tif 000010
【図５Ｂ】
2006311160.tif 000011
【図５Ｃ】
2006311160.tif 000012
【図５Ｄ】
2006311160.tif 000013
【図５Ｅ】
2006311160.tif 000014
【図５Ｆ】
2006311160.tif 000015
【図５Ｇ】
2006311160.tif 000016
【図５Ｈ】
2006311160.tif 000017
【図５Ｉ】
2006311160.tif 000018
【図５Ｊ】
2006311160.tif 000019
【図５Ｋ】
2006311160.tif 000020